JP2014230435A - Fuel battery vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池を搭載する燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.
一般に、燃料電池車両では、車両前端から導入した外気を燃料電池の発電に利用するようにしている。特許文献1に記載の燃料電池車両では、ラジエータの後方にエアクリーナを配置し、前記ラジエータの上方に設けられた導入口からエアクリーナへ外気を導き、エアクリーナで浄化された空気を燃料電池に供給する構成としている。 In general, in a fuel cell vehicle, outside air introduced from the front end of the vehicle is used for power generation of the fuel cell. In the fuel cell vehicle described in Patent Document 1, an air cleaner is disposed behind the radiator, the outside air is guided to the air cleaner from the inlet provided above the radiator, and the air purified by the air cleaner is supplied to the fuel cell. It is said.
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、エアクリーナが、モータールーム内の高温となった空気や、ラジエータファン後方の熱風によって温められることで、燃料電池に対して高温となった空気を供給することになる。このために、燃料電池セルが乾燥し、発電効率が低下する虞があった。 However, in the technique described in Patent Document 1, the air cleaner is heated by high-temperature air in the motor room or hot air behind the radiator fan, thereby supplying high-temperature air to the fuel cell. It will be. For this reason, there is a possibility that the fuel battery cell is dried and the power generation efficiency is lowered.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
本発明の一形態は、燃料電池を搭載する燃料電池車両である。この燃料電池車両は、ラジエータファンを備えるラジエータと:車両前端に設けられた外気導入口の内側に設けられ、下方に前記ラジエータが配置されるラジエータサポートアッパと:前記ラジエータサポートアッパの車両前後方向の後ろ側に設けられ、上面と後ろ側の後面とを有するエアクリーナと:一方の端部に形成された空気取り入れ口が前記ラジエータサポートアッパの上部で開口し、他方の端部が前記エアクリーナに接続される吸気ダクトと:前記エアクリーナから空気の供給を受けて発電を行う燃料電池と:を備え:前記エアクリーナの前記上面および前記後面に、前記上面の前側から後ろ側に延びて前記後面の上側から下側に延びる導風リブを備える。 One embodiment of the present invention is a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell. The fuel cell vehicle includes a radiator including a radiator fan: a radiator support upper provided inside an outside air introduction port provided at a front end of the vehicle and disposed below the radiator; and: a radiator support upper in the vehicle front-rear direction. An air cleaner provided on the rear side and having an upper surface and a rear rear surface: an air intake port formed at one end portion is opened at an upper portion of the radiator support upper and the other end portion is connected to the air cleaner. An air intake duct, and a fuel cell that generates electric power by receiving supply of air from the air cleaner. The air duct extends from the front side of the upper surface to the rear side and extends from the upper side of the rear surface to the lower surface of the air cleaner. A wind guide rib extending to the side is provided.
前記燃料電池車両によれば、外気導入口から導入された空気が、ラジエータサポートアッパの上部からエアクリーナの上面に沿って、導風リブによって規制されながら後ろ方向に流れる。ラジエータファンが駆動された状態では、上面を流れた後の空気は、ラジエータファンの排気によって下方向へ引っ張られ、エアクリーナの後面に沿って、導風リブによって規制されながら下方向に流れる。このため、エアクリーナの上面と後面をつたって空気が流れることになり、この空気の流れによってエアクリーナの昇温が抑制される。したがって、この形態の燃料電池車両によれば、エアクリーナから燃料電池に高温の空気が供給されることを防止することができ、この結果、燃料電池セルが乾燥して発電効率が低下することを防止することができる。 According to the fuel cell vehicle, the air introduced from the outside air inlet flows backward from the upper portion of the radiator support upper along the upper surface of the air cleaner while being regulated by the air guide rib. In the state where the radiator fan is driven, the air after flowing through the upper surface is pulled downward by the exhaust of the radiator fan, and flows downward along the rear surface of the air cleaner while being regulated by the air guide ribs. For this reason, air flows between the upper surface and the rear surface of the air cleaner, and the temperature of the air cleaner is suppressed by this air flow. Therefore, according to the fuel cell vehicle of this embodiment, it is possible to prevent high-temperature air from being supplied from the air cleaner to the fuel cell, and as a result, it is possible to prevent the fuel cell from drying and reducing the power generation efficiency. can do.
A.車両全体の構成:
図1は、本発明の一実施形態としての燃料電池車両の概略構成を示す説明図である。図2は、燃料電池車両に備えられるラジエータおよびエアクリーナ周辺を拡大して示す説明図である。図1に示すように、燃料電池車両(以下、単に「車両」とも呼ぶ)10は、燃料電池FCを搭載した車両であり、燃料電池FCで生成される電力を利用して走行する自動車である。図中には、燃料電池車両10の前、後、上、下の各方向を矢印にて示した。なお、以下の説明において、「前」、「後(後ろ)」、「上」、「下」と呼ぶときは、特に断りのない限り、燃料電池車両10の前、後、上、下の各方向を意味するものとする。
A. Overall vehicle configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fuel cell vehicle as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlargement of the vicinity of a radiator and an air cleaner provided in the fuel cell vehicle. As shown in FIG. 1, a fuel cell vehicle (hereinafter also simply referred to as “vehicle”) 10 is a vehicle equipped with a fuel cell FC, and is an automobile that travels using electric power generated by the fuel cell FC. . In the drawing, the front, rear, upper, and lower directions of the
燃料電池車両10の前端には、外気導入口としてのフロントグリル20が設けられ、フロントグリル20の内側がエンジンルーム22となっている。「エンジンルーム」とは、従来のエンジン車において、エンジンが搭載される空間のことであるが、この燃料電池車両10においても同様の空間を備えており、これを便宜的にエンジンルーム22と呼ぶ。エンジンルーム22内には、ラジエータ30と、エアクリーナ50と、エアコンプレッサ70と、図示しない駆動モータ等が配置されている。
A
ラジエータ30は、エンジンルーム22における前方上側に固設されるラジエータサポートアッパ40の下側に配置されている。フロントグリル20から導入された空気は、ラジエータ30に備えられるラジエータファン32によって吸引されるとともに、ラジエータサポートアッパ40の上側に対しても送られる。ラジエータ30は、内部に流れる冷却液を冷やすためのものである。
The
図1および図2に示すように、エアクリーナ50は、エンジンルーム22内においてラジエータ30の後ろ側に隣り合うように配置されている。詳しくは、エアクリーナ50は、ラジエータサポートアッパ40の後ろ側に離間して対向配置されている。ラジエータサポートアッパ40の上部には、エアクリーナ用の空気取り入れ口52が配置されており、空気取り入れ口52とエアクリーナ50の間が吸気ダクト54によって結ばれている。すなわち、吸気ダクト54の一方の端部には、ラジエータサポートアッパ40の上部で開口する空気取り入れ口52が形成されており、吸気ダクト54の他方の端部には、エアクリーナ50が接続されている。空気取り入れ口52から取り入れられた空気は、吸気ダクト54を介してエアクリーナ50に導入される。なお、空気取り入れ口52をラジエータサポートアッパ40の上部に配置したのは、エンジンルーム22内の温度上昇(ラジエータ30の廃熱や駆動モータの熱)による影響を最小とするためである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
エアクリーナ50は、内部にクリーンエアフィルタを収納しており、このクリーンエアフィルタに空気を通過させることで、空気中のゴミやチリ等の異物を除去する。エアクリーナ50から排出される、異物の除去された空気は、エアコンプレッサ70に送られ、圧縮され、その後、燃料電池FCに供給される。本実施形態では、燃料電池FCは、燃料電池車両10の床下に配置されている。
The
B.エアクリーナ周囲の構成:
ここでは、まずエアクリーナ50の上下方向の位置について説明する。エアクリーナ50の外側周囲は、上面50aと後面50bとを含む複数の面によって構成されている。上面50aは上側の面であり、後面50bは後ろ側の面である。本実施形態においては、エアクリーナ50の上面50aの高さ(上下方向の位置)と、ラジエータサポートアッパ40の上面の高さ(上下方向の位置)とが一致するように、エアクリーナ50の上下方向の配設位置が定められている。なお、図2に示すように、ラジエータファン32は、車両の左右方向に並んで2つ設けられているが、2つのうちのエアクリーナ50に近い側(車両の右側)のラジエータファン32Rは、他方側のラジエータファン32Lに比べて、低い位置に配置されている。これによって、エアクリーナ50に近い側のラジエータファン32Rからの排気が、エアクリーナ50にできるだけ当たらないようにしている。
B. Configuration around the air cleaner:
Here, the vertical position of the
エアクリーナ50の上面50aから後面50bに至る範囲に、3本の導風リブ60が付設されている。各導風リブ60は、上面50aに取り付けられて前後方向に沿って延びる板状の第1リブ片60aと、第1リブ片60aに連結されると共に後面50bに取り付けられて上下方向に沿って延びる板状の第2リブ片60bとによってそれぞれ構成される。すなわち、各導風リブ60は、上面50aの前側から後ろ側に延びて後面50bの上側から下側に延びる形状をしている。そして、3本の導風リブ60は、エアクリーナ50の長手方向において均等に離間して並列配置されている。導風リブ60は、空気の流れを規制するためのものである。
Three
また、ラジエータサポートアッパ40の上面における所定の位置には、2つの導風板42が配設されている。所定の位置は、2つの導風板42が離間して並列配置され、かつ、3本の導風リブ60のうちのエアクリーナ50の長手方向における外側の2つに対して2つの導風板42がそれぞれ直線上に並ぶ位置である。なお、各導風板42は、主平面は台形形状となっている。
Two
C.実施形態の作用、効果:
以上のように構成された燃料電池車両10によれば、図3に示すように、フロントグリル20(図1)から導入された空気A1が、ラジエータサポートアッパ40の上部を、導風板42によって規制されながら後ろ方向に流れ、その後、エアクリーナ50の上面50aに沿って、導風リブ60の第1リブ片60aによって規制されながら後ろ方向に流れる。
C. Action and effect of the embodiment:
According to the
高速走行時や高負荷運転時においてはラジエータ30がフル稼働するが、そのフル稼働した状態では、図3(a)に示すように、ラジエータ30からの排気A2が高速な流れとなる。この場合には、エアクリーナ50の上面50aを流れた後の空気A1が、ラジエータファン32Rの排気A2によって下方向に引っ張られ、エアクリーナ50の後面50bに沿って、導風リブ60の第2リブ片60bによって規制されながら下方向に流れる。空気A1が排気A2によって引っ張られるのは、排気A2の流れ部分が負圧となるためである。こうした結果、エアクリーナ50の上面50aと後面50bをつたって空気A1が流れる。この空気A1の流れは、エアクリーナ50を直接的に冷却し、さらに、エンジンルーム22内の周囲の高温な空気を遮断するカーテンの役目を果たすことになり、エアクリーナ50の昇温を抑制する。したがって、本実施形態の燃料電池車両10によれば、エアクリーナ50から燃料電池FCに高温の空気が供給されることを防止することができ、この結果、燃料電池セルが乾燥して発電効率が低下することを防止することができる。
The
一方、低温運転時においてはラジエータファン32が停止するが、その停止した状態では、空気A1はエアクリーナ50の上面50aに沿って流れるだけであり、エアクリーナ50が過冷却されることはない。
On the other hand, the
さらに、導風リブ60を設けたことで、エアクリーナ50の外面剛性を上げることができることから、エアクリーナ50のケースの板厚を薄くしたり、構造を簡素化することが可能となる。また、放射音を抑制することにも寄与し、さらに、エアクリーナ周りに空気の流れがあるために、雪中走行時に外気導入口から侵入した雪がエアクリーナに付着し難くなる。
Furthermore, since the outer surface rigidity of the
D.変形例:
以上、本発明の実施形態およびその変形形態について説明したが、本発明は上述した実施形態およびその変形形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。
D. Variations:
As mentioned above, although embodiment of this invention and its deformation | transformation were demonstrated, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to embodiment mentioned above and its deformation | transformation, A various structure can be taken in the range which does not deviate from the meaning. Nor. For example, the following modifications are possible.
(1)前記実施形態においては、エアクリーナ50に設けた導風リブ60の数は、3つとしたが、これに限る必要はなく、2つ、4つ、5つというように、他の複数としてもよい。また、前記実施形態においては、ラジエータサポートアッパ40の上面に設けた各導風板42は、空気の流れ方向と平行となるように配置されていたが、これに限る必要はない。図4に例示するように、各導風板42における前側が後ろ側に比べて外側に開くように配置する構成としてもよい。さらに、これに伴い、エアクリーナ150に設けた各導風リブの第1リブ片160aについても、前側が後ろ側に比べて外側に開くように配置する構成としてもよい。また、図示はしないが、各導風リブの第2リブ片についても、上側が下側に比べて外側に開くように配置する構成としてもよい。この構成によって、エアクリーナ150の上面150aに沿って流れる空気量を増大することができる。
(1) In the above-described embodiment, the number of the
(2)前記実施形態においては、外気導入口はフロントグリル20としたが、これに替えて、バンパー部の開口としてもよい。
(2) Although the outside air inlet is the
(3)前記実施形態においては、エアクリーナ50の上面50aの高さとラジエータサポートアッパ40の上面の高さとが一致する構成としていたが、これに換えて、エアクリーナ50の上面50aの高さがラジエータサポートアッパ40の上面の高さよりも高くなるように、エアクリーナ50の上下方向の配設位置を定めてもよい。要は、エアクリーナの上面に沿って、外気導入口から導入された空気が流れ得る構成であれば、エアクリーナ50の上下方向の配設位置をいずれの位置とすることもできる。
(3) In the above embodiment, the height of the
(4)前記実施形態においては、エアクリーナ50の上面50aおよび後面50bに導風リブ60を設ける構成としたが、さらに、空気取り入れ口52および吸気ダクト54に同様の導風リブを設ける構成としてもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
10…燃料電池車両
20…フロントグリル
22…エンジンルーム
30…ラジエータ
32、32L、32R…ラジエータファン
40…ラジエータサポートアッパ
42…導風板
50…エアクリーナ
50a…上面
50b…後面
52…空気取り入れ口
54…吸気ダクト
60…導風リブ
60a…第1リブ片
60b…第2リブ片
70…エアコンプレッサ
A1…空気
A2…排気
FC…燃料電池
DESCRIPTION OF
Claims (1)
ラジエータファンを備えるラジエータと、
車両前端に設けられた外気導入口の内側に設けられ、下方に前記ラジエータが配置されるラジエータサポートアッパと、
前記ラジエータサポートアッパの車両前後方向の後ろ側に設けられ、上面と後ろ側の後面とを有するエアクリーナと、
一方の端部に形成された空気取り入れ口が前記ラジエータサポートアッパの上部で開口し、他方の端部が前記エアクリーナに接続される吸気ダクトと、
前記エアクリーナから空気の供給を受けて発電を行う燃料電池と、
を備え、
前記エアクリーナの前記上面および前記後面に、前記上面の前側から後ろ側に延びて前記後面の上側から下側に延びる導風リブを備える、燃料電池車両。 A fuel cell vehicle equipped with a fuel cell,
A radiator including a radiator fan;
A radiator support upper which is provided inside an outside air inlet provided at the front end of the vehicle and in which the radiator is disposed below;
An air cleaner provided on the rear side of the radiator support upper in the vehicle front-rear direction and having an upper surface and a rear rear surface;
An air intake duct formed at one end of the air intake duct that opens at an upper portion of the radiator support upper and the other end is connected to the air cleaner; and
A fuel cell that generates power by receiving supply of air from the air cleaner;
With
A fuel cell vehicle, comprising air guide ribs extending from a front side to a rear side of the upper surface and extending from an upper side to a lower side of the rear surface on the upper surface and the rear surface of the air cleaner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013109715A JP2014230435A (en) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | Fuel battery vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104828199A (en) * | 2015-05-26 | 2015-08-12 | 昆山弗尔赛能源有限公司 | Power system for hydrogen-energy electric bicycle |
-
2013
- 2013-05-24 JP JP2013109715A patent/JP2014230435A/en not_active Withdrawn
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